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多柱塞阀配流往复式容积泵流量脉动的理论研究与仿真分析

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机床与液压 2021年第2期49卷 128-135页

作者：张占东姚丽英姚利花张榕慧李妍姝王晨升山西大同大学机电工程学院山西大同037003

多柱塞阀配流往复式容积泵的排液流量存在脉动现象是由这类泵的结构特点及工作原理决定的,是这类泵的固有属性。在忽略配流阀动力学过程及柱塞副泄漏效应前提下,建立了三柱塞泵及五柱塞泵量纲一化瞬时排液流量理论模型,并分析了这两类... 详细信息

多柱塞阀配流往复式容积泵的排液流量存在脉动现象是由这类泵的结构特点及工作原理决定的,是这类泵的固有属性。在忽略配流阀动力学过程及柱塞副泄漏效应前提下,建立了三柱塞泵及五柱塞泵量纲一化瞬时排液流量理论模型,并分析了这两类泵排液过程的循环工作节拍以及流量脉动发生机制;引入上流量脉动率与下流量脉动率来量化衡量流量脉动程度,并分析柱塞数量以及曲轴旋转半径与连杆长度比值这两项指标对流量脉动率的影响规律;借助AMESim软件搭建了未包含蓄能器的三柱塞泵液压仿真模型,并在仿真数据量纲一化处理基础上开展了与理论分析结果的对比研究。研究结果表明:这类泵的每个循环周期内,排液流量曲线出现了两次波峰、一次波谷,并由此造成上流量脉动率较小、而下流量脉动率较大;对于奇数数目柱塞泵而言,流量脉动率随着曲轴旋转半径与连杆长度比值的增大而增大;对于偶数数目柱塞泵而言,流量脉动率均较高,且与这一比值无关;这类泵进液阀关闭滞后将诱发流量曲线波谷位置滞后、深度加深,并导致同一个循环周期内的两个波峰位置不再对称、高度不再相等。此研究成果可为这类泵的变排量改进设计及面向负载工艺过程的稳压供液技术研究提供参考。

关键词：多柱塞阀配流往复式容积泵流量脉动建模与仿真

多柱塞阀配流往复式容积泵新型流量调节方法研究

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液压与气动 2018年第9期42卷 98-102页

作者：张占东廉自生韩灏太原理工大学机械工程学院山西太原030024 山西大同大学机电工程学院山西大同037003 太原科技大学机械工程学院山西太原030024

针对多柱塞阀配流往复式容积泵的结构特点,提出了通过使进液阀在排液行程阶段延迟关闭的方法来实现泵出口流量调节的目的。为探究这种新型流量调节方法的有效性,利用AMESim建立了仿真模型并进行了仿真分析。结果表明:以曲轴转角位置作... 详细信息

针对多柱塞阀配流往复式容积泵的结构特点,提出了通过使进液阀在排液行程阶段延迟关闭的方法来实现泵出口流量调节的目的。为探究这种新型流量调节方法的有效性,利用AMESim建立了仿真模型并进行了仿真分析。结果表明:以曲轴转角位置作为控制信号,从曲轴处于排液行程位置开始,控制各个柱塞腔进液阀依序延迟关闭一定的曲轴转角角度,可使已进入柱塞腔的部分液压介质经进液阀回流至液箱,进而使流经排液阀进入后续液压系统的流体体积减少,最终实现了流量调节目的。相较于现有的基于变频技术和电磁卸荷技术的流量调节方案,提出的新型流量调节方法可避免由于曲轴转速反复变化引起的泵动力端润滑质量下降以及由于卸荷阀反复启闭引起的后续液压系统压力波动频繁等问题。

关键词：多柱塞阀配流往复式容积泵流量调节配流阀高压均质机乳化液泵

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乳化液泵配流机理的试验研究

液压与气动 2018年第7期42卷 65-71页

作者：张占东廉自生太原理工大学机械工程学院山西太原030024 山西大同大学机电工程学院山西大同037003

乳化液泵属于多柱塞阀配流往复式容积泵,以进、排液阀完成配流任务,实践中为了达到流量调节目的往往采用变频驱动技术。采用线性可变差动变压器(Linear Variable Differential Transformer,LVDT)位移传感器测量了进、排液阀阀芯和柱塞... 详细信息

乳化液泵属于多柱塞阀配流往复式容积泵,以进、排液阀完成配流任务,实践中为了达到流量调节目的往往采用变频驱动技术。采用线性可变差动变压器(Linear Variable Differential Transformer,LVDT)位移传感器测量了进、排液阀阀芯和柱塞位移规律,并同步采集了泵出口处的压力数据。试验结果显示:排液阀阀芯在不同曲轴转速下的行程是变化的,且均未达到由限位结构决定的限位高度;排液阀阀芯在开启过程中存在着抖动,这种开启行程中的反向运动是由泵出口处的压力脉动导致;进、排液阀开启过程均存在滞后,而排液阀关闭滞后不明显,进液阀关闭滞后随着曲轴转速的下降而缓解。为了降低这类泵曲轴转速降低时引发的压力脉动加剧现象,可考虑采用主动控制进液阀启闭时刻的方式实现流量调节目的。

关键词：乳化液泵多柱塞阀配流往复式容积泵配流阀启闭滞后配流机理

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乳化液泵配流机理的理论研究与试验分析

液压与气动 2019年第5期43卷 72-80页

作者：张占东廉自生姚利花张瑞平李妍姝高颜萌太原理工大学机械与运载工程学院山西太原030024 山西大同大学机电工程学院山西大同037003

利用流体可压缩性、流量连续方程及阀口流量公式建立了单柱塞腔流动特性方程;在考虑了重力、弹簧力、压差力、接触力及液动力基础上,建立了配流阀动力学模型;以排液歧管过流孔道为控制体积,建立了包含3个柱塞腔、蓄能器及负载的整泵流... 详细信息

利用流体可压缩性、流量连续方程及阀口流量公式建立了单柱塞腔流动特性方程;在考虑了重力、弹簧力、压差力、接触力及液动力基础上,建立了配流阀动力学模型;以排液歧管过流孔道为控制体积,建立了包含3个柱塞腔、蓄能器及负载的整泵流动特性方程。用AMESim软件创建了具有3柱塞结构的BRW125/31.5C型乳化液泵模型,将不同曲轴转速下的配流阀阀芯位移及泵出口压力的仿真值与试验值对比,验证了理论分析与仿真模型的正确性。结果表明:当该型号泵驱动电机输入频率分别为50, 40, 30 Hz时,上流量脉动率分别为1.25%,1.19%,1.37%,而下流量脉动率分别为1.76%,1.73%,1.76%;柱塞腔内流场在从低压向高压转换时存在压力冲击;在吸、排液行程转换阶段,存在流量倒灌现象。

关键词：乳化液泵多柱塞阀配流往复式容积泵配流阀启闭滞后配流机理